DE2019994A1

DE2019994A1 - Gemische von polycarbonatgepfropften Mischpolymerisaten und Polycarbonaten

Info

Publication number: DE2019994A1
Application number: DE19702019994
Authority: DE
Inventors: Dieter Dr Margotte; Hermann Dr Schnell; Hugo Dr Vernaleken
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1970-04-24
Filing date: 1970-04-24
Publication date: 1971-11-04
Also published as: FR2086331B1; GB1321554A; JPS5427389B1; DE2019994B2; DE2019994C3; NL7105477A; FR2086331A1; BE766193A

Description

FARBENFABRIKEN BAYER AG

LEVERKUSEN-Bauwerk £3. ΑρΠΐ 1970 Patent-AbteUunf V/Ra

Gemische von polycarbonatgepfropften Mischpolymerisaten und

Polycarbonaten ,

Polycarbonate besitzen ausgezeichnete thermische und mechanische Eigenschaften. Sie zeigen jedoch eine verminderte Beständigkeit gegenüber Alkalien und gegenüber siedendem Wasser, wenn die Formkörper einer Dauerzugspannung ausgesetzt sind.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind insoweit verbesserte Formmassen, die aus Gemischen von

a) etwa 5 bis etwa 95 Gewichtsprozent eines polycarbonatgepfropften Mischpolymerisats der Formel

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worin R,, Rp...· R_x gleich oder verschieden sein können und Wasserstoff oder Halogen oder einen niederen Alkyl- oder einen Arylrest, eine Estergruppe eines einwertigen Alkohols, eine Amid-, eine Nitril-, eine Carbonsäureester- oder eine Alkyläthergruppe,

R¹ = Wasserstoff oder die Methylgruppe, A - Wasserstoff oder die Methylgruppe, ' B - Halogen oder die Methylgruppe,

Ar, = einen zweiwertigen, gegebenenfalls kernsubstitüierten aromatischen Rest,

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₂ = einen einwertigen, gegebenenfalls kernsubstituierten aromatischen Rest oder den Ar^-Rest mit einer Hydroxylgruppe,

I S= eine Zahl von 1 bis etwa 2oo,

^II ⁺ ^2'*" ¹Z "* ß^leicne oder verschiedene ganze Zahlen,

das Produkt (I^ + I₂+ .,., l_z) · 1 = eine Zahl von etwa 9 bis etwa 2oo,

m-ss ο oder 1,

η =0 oder 1, -

o=0, 1 oder 2,

P= eine ganze Zahl von etwa 5 bis etwa loo, q == 1 oder 2 und

r = eine ganze Zahl von 1 bis etwa lo, ■ bedeuten,

und b) etwa 95 bis etwa 5 Gewichtsprozent eines aromatischen Polycarbonats bestehen.

Diese Formmassen zeichnen sich durch eine gegenüber Polycarbonat deutlich verbesserte Alkali- und Heißwasserbeständigkeit aus. Andererseits sind ihre mechanischen Eigenschaften gegenüber denjenigen der reinen polyöärüaÄtgspfropften Mischpolymerisate verbessert und kommen denjenigen äer !Polycarbonate, besonders im Zug-Dehnungs-Verhalten, in der Schlagzähigkeit, der Kerbschlag_f5ähigkeit und der Wärmeformbeständigkeit, nahe. Der bei den Polycarbonaten bekannte Steilabfall der Kerbschlag-Zähigkeit bei einer kritischen Dicke wird bei den neuen Formmassen nicht beobachtet, während die hervorragenden elektrischen Eigenschaften der Polycarbonate erhalten bleiben.

Das Überraschende der Erfindung wird besonders deutlich, wenn man berücksichtigt, daß Polycarbonat im allgemeinen mit anderen Thermoplasten und K\mststoffen, besonders mit Viny!polymerisaten, nicht verträglich ist und bereits geringe Mengen .dieser Stoffe, in Polycarbonat eingearbeitet, zu einer

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Minderung der Polycarbonateigenschaften und zu Entmischung führen. Die Unverträglichkeit der Vinylpolymerisate mit Polycarbonaten zeigt sich z. B. schon beim Vermischen von Polycarbonat lösungen mit Lösungen der Vinylpolymerisate durch Phasentrennung oder Trübung der Mischlösungen. Aus diesen Lösungen hergestellte Filme und Folien sind meist opak und besitzen ungünstige mechanische Festigkeiten. Allerdings zeigt sich dieser Effekt manchmal erst beim längeren Tempern der Folien, Bei dickeren Formkörpern hingegen kann die Unverträglichkeit am Bruchverhalten erkannt werden; die Bruchstellen zeigen einen weißen muscheligen Bruch, Überraschenderweise sind diese Unverträglichkeitserscheinungen bei den erfindungsgemäßen Formmassen nicht zu beobachten.

Die polycarbonatgepfropften Mischpolymerisate kann man z. B. _t wie in der belgischen Patentschrift beschrieben^ durch Umsetzung in an sich bekannter Weise von Vinylcopolymerisaten mit freien oder Trimethylsilyl-verkappten Hydroxyphenyl-Seltenketten mit zweiwertigen, gegebenenfalls kernsubstituierten Phenolen und einem Polycarbonat-bildenden Derivat der Kohlensäure erhalten«,

Als Polycarbonat-Komponenten der Mischungen eignen sich Polycarbonate aus zweiwertigen Phenolen,ζ, B. Hydrochinon^ Resorcin* 4,4¹-Dihydroxydipbenyl, Bis-(4-hydroxyphenyl)-alkalien, »cyeloalkanen/ »äthern, -sulfiden, -sulfonen, -ketonen, sowie Bisphenolen«, die kernhalogeniert sind, und ίΧ,,ί/'-Bis-(p-hydroxyphenyl)<-p-diisopropy!benzol„ Ihre Herstellung erfolgt, wie bekannt ₀ durch Umsetzung der zweiwertigen Phenole mit einem Polycarbonat"bildenden Derivat der Kohlensäure«,

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Formmassen gelingt z. B. durch Vermischen der Lösungen der beiden Misehkomponenten in einem für beide Misehkomponenten geeigneten Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch. In diese Lösungen können gegebenen-

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falls weitere Zusätze, wie Farbstoffe, Stabilisatoren oder Effektstoffe, eingearbeitet werden.

Die Isolierung der Formmassen aus solchen Lösungen kann dann durch Ausfällen mit Nichtlösern oder durch Abdampfen der Lösungsmittel erfolgen. Geeignete Lösungsmittel sind z. B. chlorierte aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, Chloroform und Trichloräthan, und halogenierte Aromaten, wie Chlorbenzol. Als Nichtlöser kommen bevorzugt Alkohole, wie Methanol, Äthanol und Isopropanol, in Frage.

Eine andere Methode zur Herstellung der erfindungsgemäßen Formmassen ist das Mischen der Komponenten in Extrudern mit , Mischeinbauten; dabei kann man die Komponenten gemeinsam aufschmelzen oder die Schmelzen der Mischungskomponenten zusammenführen, mischen und extrudieren.

Die neuen Formmassen können zur Herstellung von Formkörpern, Filmen, Folien und Fäden verwendet werden, die einer erhöhten Dauerbeanspruchung durch Alkalien und siedendes Wasser unterliegen.

Die Mengenangaben in den nachfolgenden Beispielen sind Gewichtsmengen, die relativen Viskositäten sind gemessen an Lösungen von 0,5 g Substanz in loo ml Methylenchlorid bei 25⁰C.

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Beispiel I .

80 Teile eines polycarbonatgepfropften Mischpolymerisats (Komponente A) mit der relativen Viskosität 1,466 (Pfropfbasis (15 Teile):,Copolymerisat aus 83 Teilen Styrol, 13,5 Teilen Acrylnitril und 3,5 Teilen p-Isopropenylphenoltrimethylsilylätherj Pfropfreis (85 Teile): Polycarbonat aus 4,4'-Dihydroxydiphenylpropan-2,2) (Bisphenol A)) und 2o Teile eines Polycarbonate aus Bisphenol Ä mit der relativen Viskosität l,3oo werden in Methylenchlorid gelöst. Aus dieser Lösung wird ein transparenter, farbloser Film gezogen, dessen mechanische Eigenschaften in der Tabelle wiedergegeben sind.

Beispiel 2

1 Teil des im Beispiel 1 verwendeten Pfropfpolymeren wird mit 2 Teilen des Polycarbonate über eine Schnecke bei 28o°C gemischt und extrudiert. Die mechanischen Eigenschaften sind an völlig transparenten und farblosen Filmen gemessen und in der Tabelle zusammengestellt.

Beispiel ~p

1 Teil eines polycarbonatgepfropften Mischpolymerisats (Komponente B) mit der relativen Viskosität 1,356 (Pfropfbasis (3o Teile): Copolymerisat aus 38 Teilen Styrol, 57 Teilen Butylacrylat und 5 Teilen p-Isopropenylphenoltrimethylsilylätherj Pfropfreis (70 Teile): Polycarbonat aus Bisphenol A), und 1 Teil des Polycarbonats werden in Methylenchlorid gelöst. Aus dieser Lösung wird ein transparenter, farbloser Film gezogen, dessen mechanische Eigenschaften in der Tabelle wiedergegeben sind.

Beispiel 4

5 Teile eines polycarbonatgepfropften Mischpolymerisats (Komponente C) mit der relativen Viskosität I,3o5 (Pfropfbasis (Io Teile): Copolymerisat aus 47,5 Teilen Styrol, 47,5 Teilen MethylmethacryLat und 5 Teilen p-Isopropenyl-

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L· ' ■■■■■ ,."^;i ■■; - ■■"■-.- '■■■ ■■:

phenoltrimethylsilyläther; Pfropfreis (9o Teile): Polycarbonat aus Bisphenol A) werden mit 95 Teilen des Polycarbonats über eine Schnecke bei 3oo°C gemischt und extrudiert. Die mechanischen Eigenschaften sind an transparenten, farblosen Filmen gemessen und in der Tabelle wiedergegeben.

Beispiel 5

95 Teile des im Beispiel 4 verwendeten gepfropften Mischpolymerisats werden mit 5 Teilen des Polycarbonats über eine Schnecke bei 29o°C gemischt und extrudiert. Die an völlig transparenten und farblosen Filmen gemessenen mechanischen Eigenschaften sind in der Tabelle zusammengestellt.

Beispiel 6

5 Teile eines polycarhonatgepfropften Mischpolymerisats (Komponente D) mit der relativen Viskosität 1,371 (Pfropfbasis (Jo Teile)? Copolymerisat aus 96,5 Teilen Methylmethacrylat und 3,5 Teilen p-Isopropenylphenoltrimethylsilyläther; Pfropfreis (?o Teile)j Polycarbonat aus Bisphenol A) und 95 Teile des Polycarbonats werden in Methylenchlorid gelöst. Daraus wird ein transpareiiäör -md-farbloser Film gezogen, dessen mechanische Eigenschaften in öer tabelle zusammengestellt sind.. .

Beispiel 7 .

Io Teile des im Beispiel 1 beschriebenen polycarbonatgepfropften .Mischpolymerisats werden mit .

a) 9o Teilen eines Polycarbonats aus 5oMolprozent Bisphenol A und 5o Molprozent 4,4^l-Dihydröxydiphenylcyclohexan-l,l mit der relativen Viskosität 1,262,

b) 9o Teilen eines Polycarbonats aus Io Molprozent 4,4,'-Dihydroxy-3,3¹,5,5^f-tetrachlordiphenylpropan-2,2 und 90 Molprozent Bisphenol A mit der relativen Viskosität 1,281,

c) 9c-Teilen eines Polycarbonats aus 2o Molprozent /X,(Y^f-Bis-Le A 12 645II - 7 -

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(p-hydroxyphenyl)-p-diisopropylbenzol und 80 Molprozent Bisphenol A mit der relativen Viskosität 1,524

im Extruder gemischt. Die Mischungen sind transparent und farblos. Ihre mechanischen Eigenschaften sind in der Tabelle zusammengestellt.

Beispiel 8

1 Teil des im Beispiel 1 beschriebenen polycarbonatgepfropften Mischpolymerisats wird mit 9 Teilen des Polycarbonats in einer Schnecke bei 27o°C gemischt und extrudiert. Diese Mischung zeigt eine deutliche Verbesserung der Kerbschlagzähigkeit (52 kp/cm nach DIN-"55. ^53). Die Kerbschlagzähigkeit des polycarbonatgepfropften Mischpolymerisats beträgt 15 kp/cm.

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	den Beispielen	12o	2019394	zähigkeit	4
	stellten Mischungen, an Filmen gemessen. -- ■ ■ " - -	124		*■■'%*	12,4
	Bruch-	126	1 - 7 herge-	' 42,3
3	dehnung	19		_—
Zugdehnungsverhalten der nach	'■" .;. -s	Io3	XX ΑΛΛ. Schlagzug- Dehnungs-Schlagzug	4
	Komponente A	55	zähigkeit	11
	Mischung aus Beisp. 1	24	ρ m kp/cm	6,6
Il It Il 2 ■	76	439	25
Komponente B	9	• 567	«.
Mischung aus Beisp. 3	142	1279	59,8
Komponente G	12o	247	4
Mischung aus Beisp. 5	I4o	339	31,5
ι· ι· "4 ■■■■-■ . .	127	478	27,4
Komponente D	143	467	34,8
Mischung aus Beisp.6 -	825
Komponente A	238
Mischung aus Beisp.7a	I885
ti H η _7b	459
It II ««7c ■ ■	II50
	98I
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»Nach DIN 53 455 xx) Nach DIN 53 448 xxx) Nach DIN 53 448

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Claims

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Patentanspruch

Gemische aus a) etwa 5 bis etwa 95 Gewichtsprozent eines polycarbonatgepfropften Mischpolymerisats der Formel

c =

I —

Ar₁

0 _|

worin R₁, R₂ ... R_x gleich oder verschieden sein können und Wasserstoff oder Halogen oder einen niederen Alkyl- oder einen Arylrest, eine Estergruppe eines einwertigen Alkohols, eine Amid-, eine Nitril-, eine Carbonsäureester- oder eine Alkyläthergruppe,

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109845/1810 - Io -

: ;^: ■ : ■■■; ^:: ■ u . -·^: ■ R¹ = Wasserstoff oder die Methylgruppe, A = Wasserstoff oder die Methylgruppe, B «= Halogen oder die Methylgruppe,

Ar, = einen zweiwertigen, gegebenenfalls kernsubstituierten aromatischen Rest, .

Ar« = einen einwertigen, gegebenenfalls kernsubstituierten aromatischen Rest oder den Ar.-Rest mit einer Hydroxylgruppe ;

1 = eine Zahl von etwa 1 bis etwa 2oo, 1,, I« · · · · · I₂ - gleiche oder verschiedene ganze Zahlen,

das Produkt (1, + 1« .... I₂)*1 = eine Zahl von etwa 5 bis etwa 2oo,

m■' ss O oder 1,

η = O oder X,

ο β O, 1 oder 2,

ρ s= eine ganze Zahl von etwa 5 bis etwa loo,

q = X oder 2 und .

r = eine ganze Zahl von 1 bis etwa Io bedeuten,

und b) etwa 95 bis etwa5 Gewichtsprozent Polycarbonat.

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